宋代民间研究历法十分活跃，如熙宁七年（1074）发现所用历法与天象不合，沈括就推荐了民间历法家卫朴编造新历。当时从宋仁宗天圣二年（1024）起行用的《崇天历》历气后天，而刚颁用了九年的《明天历》又历朔先天，于是，卫朴在《明天历》的基础上制成新历《奉元历》，于熙宁八年（1075）颁用。又如宋徽宗崇宁二年（1103）发现所使用的《观天历》气朔有错，遂改用姚舜辅的《占天历》。但历官们认为《占天历》为民间私家所造，未经考验，不可施行，于是姚舜辅在大量观测的基础上，于崇宁五年（1106）又制成《纪元历》并得以颁行。清代梅文鼎对《纪元历》有很高的评价，说“宋历莫善于纪元”。这部历法的回归年、朔望月及其他一些数据都相当准确。此外，姚舜辅还创造了确定太阳位置的新方法，即在天亮前或黄昏后用恒星作参照定出金星的位置，然后在既能看见金星又能看见太阳的时候定出金星与太阳的角距，从而求得太阳在恒星间的位置。他还创立了新的计算公式，以解决太阳的赤道经度与黄道经度的换算问题。[Page]
　　南宋初继续行用《纪元历》，后又曾用《统元历》、《乾道历》、《淳熙历》和《会元历》。南宋宁宗庆元五年（1199）行用杨忠辅编制的《统天历》，这是得到梅文鼎更高评价的一部历法，有宋历“尤莫善于统天”之说。《统天历》有很好的实测基础，节气、合朔、月亮过近地点与黄白交点的时刻等都定得比较准，并在实测的基础上确定出计算改正值的办法。《统天历》的岁实（回归年长度）为365.2425日，比现行公历采用同一数值早了384年。此外，杨忠辅还发现回归年长度不是固定不变的，而是每年都有微小的变化，并提出斗分差的数值改正方法。这也是天文学史上的一个重要发现。《统天历》继唐曹士?《符天历》之后也不用上元积年。《统天历》的上元是虚设的，实际上废除了繁琐的上元积年计算，这也是中国历法史上的一个进步。